Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm
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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper
DF 6: Glass II (joint session with DY)
DF 6.1: Vortrag
Dienstag, 27. März 2007, 14:30–14:50, H23
Mikrostrukturierung silbernanopartikelhaltiger Gläser durch elektrische Felder — •Stefan Wackerow1, Amin Abdolvand2, Gerhard Seifert1 und Heinrich Graener1 — 1FG Optik, Institut f. Physik, MLU Halle-Wittenberg, Hoher Weg 8, 06120 Halle — 2LPRC, University of Manchester, UK
Silbernanopartikel haben eine charakteristische Absorptionsbande im optischen Spektralbereich, die durch Oberflächenplasmonen hervorgerufen wird. Silberpartikel in Glas finden Anwendung als Farbfilter, bzw. in Form elliptischer Partikel als Polarisatoren. Mögliche neue Anwendungen sind mikroskopische optische Bauelemente, die die besonderen optischen Eigenschaften der Partikel ausnutzen.
Ein technisch einfacher Weg zur Erzeugung von Strukturen in silberpartikelhaltigen Gläsern ist die Auflösung von Partikeln in starken elektrischen Feldern. Dazu werden zwei Elektroden auf das Glas gepresst und bei einer Temperatur um 250∘C an diese eine Spannung von etwa 1kV angelegt. Unter der Anode entsteht dadurch ein kationenarmer Bereich, der eine um mehrere Größenordnungen geringere Leitfähigkeit als das unveränderte Glas hat. Über diese wenige µ m dicke Schicht fällt der größte Teil der anliegenden Spannung ab, wodurch Feldstärken um 108V/m erreicht werden. Diese starken elektrischen Felder führen zur Ionisierung und Zerstörung der Partikel.
Benutzt man als Anode einen leitfähigen photonischen Kristall aus makroporösem Silizium, erhält man im Glas eine Partikelverteilung, die der inversen Struktur des photonischen Kristalls entspricht und die theoretisch eine photonische Bandlücke aufweisen kann.